표제지
제출문
참여연구진
요약문
목차
제1장 서론 23
1. 연구의 배경 23
2. 연구의 동향 24
3. 연구의 목적 25
4. 연구의 내용 및 방법 27
제2장 이론적 배경 30
1. 표고의 정의와 체계 30
1.1. 역표고 32
1.2. 정표고 32
1.3. 정규고 34
1.4. 정규정표고 35
2. 조위기준면의 종류와 평균해수면 결정방법 36
2.1. 조위기준면의 종류 36
2.2. 평균해수면의 결정방법 39
3. 국내·외 수준원점 체계 조사 42
3.1. 국내 수준원점 체계 조사 42
3.2. 국외 수준원점 체계 조사 45
4. 국내·외 수준원점 체계의 시사점 61
제3장 인천만 평균해수면 결정과 수준원점 성과 재 검토 63
1. 인천 조위관측 자료 수집 및 이력 분석 63
2. 기준시점 결정 및 조위관측소 위치 선정 70
2.1. 지역별 조위관측 자료 수집과 이력 분석 71
3. 평균해수면 계산 74
3.1. 인천만 평균해수면 계산 74
3.2. 지역별 평균해수면 계산 77
4. 인천 수준원점 성과 재 검토 80
4.1. 표고성과 재 계산 80
4.2. 수준원점의 지오이드고, 타원체고, 중력값 계산 86
제4장 지역별 수준기점 결정 및 다중 수준원점체계 연구 89
1. 현 단일 수준원점체계 검토 89
1.1. 지역별 수준기점에서의 표고차 불일치 문제 89
1.2. 장기 해수면 관측에 의한 수준망의 외적검토 연구 92
2. 다중 수준원점체계 연구 99
2.1. 1등 수준망에서의 수준기점 간 표고차 계산 99
2.2. 지역별 수준기점 적용범위 결정 103
제5장 도서지역의 수준원점 성과 재 검토 108
1. 도서지역의 평균해수면 재 검토 109
2. 도서지역의 수준원점 표고 성과 재 검토 111
2.1. 제주도 수준원점 111
2.2. 울릉도 수준원점 112
3. 도서지역의 수준원점 타원체고, 지오이드고 성과 재 검토 114
3.1. 제주도 수준원점 114
3.2. 울릉도 수준원점 115
3.3. 독도 수준원점 116
4. 도서지역의 수준원점 중력 계산 118
제6장 수준원점체계 재 정립 타당성 분석 120
1. 기술적 타당성 121
1.1. 지역별 평균해수면 해면경사 비교 분석 121
2. 경제적 타당성 122
2.1. 동·서 방향 수준기점 간 표고차 계산 123
3. 활용적 타당성 124
3.1. 지역 평균해수면 및 다중 수준원점 기반 국가 수직기준 연계 126
4. 해수면 상승 영향평가 129
4.1. 해수면 상승 영향평가 방법 130
4.2. 해수면 상승 영향평가 결과 고찰 135
5. 단일 수준원점체계 재 정립 방안 연구 136
5.1. 다중 수준원점 기반 측지수준망의 외적검토 137
5.2. 다중 수준기점 기반 측지수준망 재 정비 방안 143
5.3. 도서지역 포함 단일 수준원점체계 재 정립 방안 147
5.4. 중장기 로드맵(안) 152
5.5. 통일대비 한반도 수준원점체계 연계 방안 157
5.6. 수준원점체계 재 정립을 위한 법·제도 제·개정 방안 165
제7장 결론 168
참고문헌 171
부록 I. 북격렬비도 통합기준점 성과 계산 176
부록 II. 지형도에 표기된 표고의 편차 적용에 관한 연구 208
판권기 216
〈표 1-1〉 주요 연구내용 28
〈표 2-1〉 주요 4개 분조 특성과 각종 조위기준면 계산식 37
〈표 2-2〉 일제시대의 5개 주요 항만 검조소의 검조결과 42
〈표 2-3〉 국내 주요 상시검조소의 조위관측 현황 및 성과 44
〈표 2-4〉 2011년 토호쿠 대지진에 의한 태평양 연안의 수직 변동량 48
〈표 2-5〉 NGVD29와 NAVD88 수직기준체계 비교 51
〈표 2-6〉 CGVD2013, CGVD28, NAVD88 수직기준체계 비교 54
〈표 2-7〉 뉴질랜드 13개 지역 조위관측소 위치와 조위관측 기간 56
〈표 2-8〉 뉴질랜드 13개 지역 수준기점의 표고 58
〈표 2-9〉 뉴질랜드의 수직기준 관계격자 범위 59
〈표 2-10〉 NZVD2016과 NZVD2009 수직기준체계 비교 60
〈표 2-11〉 일본, 미국, 캐나다, 호주, 뉴질랜드의 수직기준체계 62
〈표 3-1〉 인천만 월 평균해수면 성과(1960~2017) 64
〈표 3-2〉 인천만 조위관측 자료의 관측기간에 따른 평균해수면(산술평균) 67
〈표 3-3〉 인천 조위관측소 조위자료(1999년 1월 1일~2017년 8월 31일)를 이용... 68
〈표 3-4〉 18.6년 이상의 장기 조위관측 자료를 보유한 조위관측소 이력 70
〈표 3-5〉 연도별 조위관측 자료 획득률 72
〈표 3-6〉 연도별 인천 조위관측소의 평균해수면 75
〈표 3-7〉 7개 조위관측소에서 평균해수면 77
〈표 3-8〉 여수 조위관측소 평균해수면 분석 결과(1992년 ~ 2017년) 78
〈표 3-9〉 동일 관측기간에 분석한 주요 조위관측소의 평균해수면 비교 79
〈표 3-10〉 인천만 평균해수면에 따른 인천항 TGBM의 표고 81
〈표 3-11〉 인천 수준측량 총괄계산부(인천항 TGBM~수준원점 보조점(나)) 83
〈표 3-12〉 토탈스테이션 측량으로부터 계산한 수준원점과 수준원점 보조점(나)의 표고차 85
〈표 3-13〉 수준원점 보조점(나) 정밀처리 결과(측량성과)와 고시성과의 비교 86
〈표 3-14〉 인천 수준원점 보조점(나)의 표준중력과 중력이상 87
〈표 3-15〉 인천 수준원점의 표고, 지오이드고, 타원체고 88
〈표 4-1〉 허용 왕복차를 초과하는 1등 수준망 노선 90
〈표 4-2〉 목포 TGBM과 목포기점의 표고성과 비교 94
〈표 4-3〉 부산 TGBM과 09-00-00의 표고성과 비교 95
〈표 4-4〉 묵호 TGBM과 20-26-00의 표고성과 비교 96
〈표 4-5〉 1943~1944년 기준으로 계산한 인천수준원점 기준 해면경사 98
〈표 4-6〉 1999~2017년 기준으로 계산한 인천수준원점 기준 해면경사 98
〈표 4-7〉 1등 수준망에서의 남북, 동서 방향별 수준원점에서 표고 차이 99
〈표 4-8〉 2014년 1등 수준망 조정에 사용된 수준환 폐합차 104
〈표 4-9〉 지역별 수준기점 적용범위 107
〈표 5-1〉 도서지역의 수준원점 고시 현황 108
〈표 5-2〉 제주, 서귀포, 울릉도 연도별 조위관측 자료 획득률(%) 109
〈표 5-3〉 제주, 서귀포, 울릉도 조위관측소별 평균해수면 분석 결과 110
〈표 5-4〉 제주, 서귀포, 울릉도, 독도의 평균해수면 고시성과 110
〈표 5-5〉 제주항 평균해수면에 따른 제주항 TGBM의 표고 111
〈표 5-6〉 수준측량 총괄계산부(제주항 TGBM~제주도 수준원점) 112
〈표 5-7〉 울룽 저동항 평균해수면에 따른 저동항 TBM No. 6의 표고 113
〈표 5-8〉 수준측량 총괄계산부(저동항 TBM No. 6~울릉도 수준원점) 114
〈표 5-9〉 제주도 수준원점의 정밀처리 결과(측량성과)와 기존성과의 비교 115
〈표 5-10〉 울릉도 수준원점의 정밀처리 결과(측량성과)와 기존성과의 비교 116
〈표 5-11〉 GAMIT/GLOBK를 이용하여 처리한 독도 수준원점과 독도 TBM... 118
〈표 5-12〉 독도 수준원점(독도11 삼각점)의 정밀처리 결과(측량성과)와 기존성... 118
〈표 5-13〉 제주도, 울릉도, 독도 수준원점의 관측중력, 표준중력, 프리에어 중력... 119
〈표 6-1〉 2017년 동일기준 시점에서의 남·북 방향 수준기점의 상대 표고차 122
〈표 6-2〉 2017년 동일기준 시점에서의 동·서 방향 수준기점의 상대 표고차 123
〈표 6-3〉 2017년 동일기준 시점에서의 동·서 방향별 수준기점 간 표고차 124
〈표 6-4〉 『공공측량작업규정』 제7편의 "GNSS 높이측량" 125
〈표 6-5〉 해수면 상승의 물리적 영향평가 자료 131
〈표 6-6〉 부산광역시 해수면 상승과 지반침하 시나리오 132
〈표 6-7〉 해당연도에 따른 침수시설물 및 침수면적 135
〈표 6-8〉 권역별 수준기점 고정을 위한 표고성과 142
〈표 6-9〉 다중 수준기점 기반의 수준망 재 정비 방안 145
〈표 6-10〉 단계별 목표 및 핵심과제 154
〈표 6-11〉 단일 수준원점체계 재 정립을 위한 중장기 로드맵 156
〈표 6-12〉 통일 시기적 변화에 따른 수직기준체계 일원화 전략 158
〈표 6-13〉 남북통일 SOC 사업별 노선길이 및 필요 수준점 수량 159
〈표 6-14〉 단계별 남북한 수준원점 체계 연계 방안 164
〈표 6-15〉 추가 선정 대상 조위관측소 검토 결과 165
〈표 6-16〉 수준측량 작업규정 개정(안) 167
〈표 6-17〉 수준원점체계 재 정립을 위한 법·제도 제·개정 내용 167
〈표 I-1〉 조위 관측기기의 제원(WTG-S256S) 177
〈표 I-2〉 조위 관측기기의 제원(RBR duo) 177
〈표 I-3〉 주요 조화상수와 비조화상수 계산식 183
〈표 I-4〉 GNSS Buoy 측량을 위한 지상기준국 정밀성과 계산 188
〈표 I-5〉 측정 방식에 따른 상관분석 결과 189
〈표 I-6〉 북격렬비도의 평균해수면 및 지상기준점의 표고 결정 결과(3개월) 193
〈표 I-7〉 기선해석 결과의 NRMS 200
〈표 I-8〉 세션별 관측값의 적합성 검사(자유도에 대한 x² 검정값) 201
〈표 I-9〉 지역적인 기준좌표계 계산결과(4회 조정) 202
〈표 I-10〉 지역적인 기준좌표계 구성 결과의 정밀도 202
〈표 I-11〉 전국 범위의 망조정 작업에 고정점으로 사용한 상시관측소 203
〈표 I-12〉 GAMIT/GLOBK를 이용한 통합기준점과 지상기준점 정밀처리 결과 203
〈표 I-13〉 U석도53의 표준중력과 중력이상 206
〈표 II-1〉 축척별 지형도에서의 정확도 기준 208
〈표 II-2〉 지형도 편차 자동 수정 레이어 분류 210
〈표 II-3〉 수치지도 지형·지물 코드 211
〈그림 1-1〉 연구의 순서도 29
〈그림 2-1〉 등포텐셜면과 지오이드 30
〈그림 2-2〉 지표면 점 P에서의 정표고 32
〈그림 2-3〉 정규고와 정규정표고 35
〈그림 2-4〉 인천만 평균해수면과 지역 평균해수면의 관계 39
〈그림 2-5〉 일본 전국 25개 조위관측소 위치 (좌)와 평균해수면 차이(우) 45
〈그림 2-6〉 기존 고시성과와 JGD2000의 표고 차이 비교 46
〈그림 2-7〉 2011년 토호쿠 대지진 이후 재 측량한 수준노선도(좌) 및... 47
〈그림 2-8〉 일본 동북지방 환 폐합차(좌)와 JGD2000 성과 계산 후 표고차(우) 49
〈그림 2-9〉 미국의 18.6년 주기 수직기준면 유지·관리 50
〈그림 2-10〉 NGVD29와 NAVD88의 지역적인 평균해수면 높이 차이 50
〈그림 2-11〉 미국의 수직기준인 NGVD29와 NAVD88에 연결된 수준노선망 51
〈그림 2-12〉 캐나다의 수직기준 CGVD29에 연결된 수준노선 52
〈그림 2-13〉 CGVD29와 NAVD88의 수직기준 차이 53
〈그림 2-14〉 호주의 30개 조위관측소 위치도 54
〈그림 2-15〉 호주 국가 수준망(Geoscience Australia) 55
〈그림 2-16〉 뉴질랜드 지역수직기준과 수준노선망 57
〈그림 2-17〉 뉴질랜드의 수직기준 관계격자 58
〈그림 2-18〉 뉴질랜드 표고 체계 60
〈그림 3-1〉 인천만의 조위관측 연혁에 따른 위치 63
〈그림 3-2〉 인천만의 조위관측소 위치와 연 평균해수면 자료(1960~2017) 66
〈그림 3-3〉 인천 조위관측소 조위자료의 연도별(1999~2017) 시계열 분석 69
〈그림 3-4〉 1999년 이후 18.6년 이상의 조위관측 자료가 축적된... 71
〈그림 3-5〉 2011년 여수 조위관측소 조위자료의 결측 구간 72
〈그림 3-6〉 인천 조위관측소 연도별 평균해수면 시계열 분석 결과 76
〈그림 3-7〉 수준원점 수정판 82
〈그림 3-8〉 연결수준측량(인천항 TGBM~수준원점 보조점(나)) 노선도 82
〈그림 3-9〉 수준원점 보조점(나)의 근경과 약도 84
〈그림 3-10〉 수준원점 보조점 (나)와 수준원점의 토탈스테이션 측량 84
〈그림 3-11〉 조정된 절대중력 성과 87
〈그림 4-1〉 허용왕복차 초과 1등 수준노선(좌) 및 표고 800m 이상 산악지형(우) 비교 91
〈그림 4-2〉 1등 수준망에 기준한 한반도 해면경사 92
〈그림 4-3〉 목포 조위관측소 부근 목포 TGBM과 목포기점의 위치도 93
〈그림 4-4〉 부산 조위관측소 부근 부산 TGBM과 09-00-00의 위치도 95
〈그림 4-5〉 묵호 조위관측소 부근 묵호 TGBM과 20-26-00의 위치도 96
〈그림 4-6〉 1등 수준노선에서 남북방향 수준점(05-10-00, 교BM07)의... 101
〈그림 4-7〉 1등 수준노선에서 동서방향 수준점(34-34-00, 04-34-00)의 표고 차이 102
〈그림 4-8〉 허용 환 폐합차 초과 환(2014년 수준망 조정) 105
〈그림 4-9〉 기존 고시성과와 차이가 큰 수준점(2014년 수준망 조정) 106
〈그림 5-1〉 연결수준측량(제주항 TGBM~제주도 수준원점) 노선도 112
〈그림 5-2〉 연결수준측량(저동항 TBM No. 6~울릉도 수준원점) 노선도 113
〈그림 5-3〉 제주도 수준원점과 제주항 TGBM에서의 GNSS 측량 115
〈그림 5-4〉 울릉도 수준원점의 T/S 측량, GNSS 측량 116
〈그림 5-5〉 독도 TBM No. 4와 독도11 삼각점의 GNSS 측량 117
〈그림 6-1〉 국가 수직기준 연계 웹 사이트 125
〈그림 6-2〉 국가수직기준 연계사업을 통해 결정된 지역별 TBM-BM의 편차 127
〈그림 6-3〉 지오이드모델을 이용한 도서지역 육상 표고 결정 127
〈그림 6-4〉 인천만 평균해수면과 지역 평균해수면의 차이 128
〈그림 6-5〉 해수면 상승의 물리적 영향 130
〈그림 6-6〉 해수면 상승으로 인한 물리적 영향평가 흐름도 131
〈그림 6-7〉 조위관측소 평균해수면 상승률 분포도 133
〈그림 6-8〉 2037년(좌), 2057년(우) 예상 침수지역 모의 분석결과 134
〈그림 6-9〉 인공위성 고도계에 의한 해면고의 관측 139
〈그림 6-10〉 지역수직기준(LVD)과 지오이드모델(Geoid model)의 관계 141
〈그림 6-11〉 지역수직기준, 지오이드, 중력 지오이드모델의 관계 141
〈그림 6-12〉 권역별 수준기점 기반의 수직기준 관계격자 설정 범위 146
〈그림 6-13〉 우리나라 영해기준점 설치 도서지역 현황 148
〈그림 6-14〉 도서지역에서 결정해야 할 주요 수직기준면의 종류 148
〈그림 6-15〉 단일 수준원점체계 재 정립을 위한 중장기 발전전략 153
〈그림 6-16〉 남북 SOC 사업 연결 계획 159
〈그림 6-17〉 북한지역 수직기준점 통합 및 성과제공 시나리오 160
〈그림 6-18〉 수준측량을 위한 통합기준점 배치도 162
〈그림 6-19〉 인천과 인근 조위관측소 연평균 해수면 비교 165
〈그림 I-1〉 북격렬비도의 위치 및 환경 176
〈그림 I-2〉 북격렬비도의 조위계 설치 위치 177
〈그림 I-3〉 조위관측 자료를 이용한 기본기준면 결정 방법 179
〈그림 I-4〉 기상청 매시별 자료, AHR 파일(좌)과 10분 간격 변환자료,... 180
〈그림 I-5〉 조위계 관측자료, TPD 파일(좌)과 조위계의 조위자료,... 181
〈그림 I-6〉 표척관측자료와 조위관측자료의 상관관계 181
〈그림 I-7〉 평균해수면 결정 절차 및 해수면 변화량 측정 방법 184
〈그림 I-8〉 환경에 따른 표척관측 문제점의 해결 방안 185
〈그림 I-9〉 GNSS Buoy를 이용한 해수면 변화량 측정의 개념도 185
〈그림 I-10〉 GNSS Buoy 형상 186
〈그림 I-11〉 GNSS Buoy를 이용한 평균해수면 및 높이결정 방법 187
〈그림 I-12〉 북격렬비도 평균해수면 결정을 위한 GNSS Buoy 측량 187
〈그림 I-13〉 지상기준국 설치와 GNSS Buoy 측량 모습 188
〈그림 I-14〉 측정 방식에 따른 결과 비교 189
〈그림 I-15〉 수압식검조 자료를 기준으로 한 상관분석 결과 190
〈그림 I-16〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 편차(3개월) 191
〈그림 I-17〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 실/예측 수위(3개월) 191
〈그림 I-18〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 DL 상의 관측점 조위 (3개월) 191
〈그림 I-19〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 수온(3개월) 191
〈그림 I-20〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 압력(3개월) 192
〈그림 I-21〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 기압(3개월) 192
〈그림 I-22〉 북격렬비도의 평균해수면 결정을 위한 관측점의 실/예측 수위(3개월) 192
〈그림 I-23〉 북격렬비도의 평균해수면 및 지상기준점의 표고 결정 과정 194
〈그림 I-24〉 GAMIT/GLOBK를 이용한 관측자료 처리과정과 단계별 사용모듈 196
〈그림 I-25〉 GAMIT/TRACK의 trackionkf.cmd의 예 197
〈그림 I-26〉 GAMIT/TRACK 명령어의 예 198
〈그림 I-27〉 GAMIT/GLOBK의 좌표 계산의 단계 199
〈그림 I-28〉 전국 범위의 망조정 및 자료처리데이터의 분포도 200
〈그림 I-29〉 북격렬비도 통합기준점과 TBM의 GNSS/Leveling 측량 204
〈그림 I-30〉 절대중력점에서 상대중력 관측(좌), CG-5 상대중력계 수치 모드(우) 204
〈그림 I-31〉 중력 데이터 처리 흐름도 205
〈그림 II-1〉 지형도 자동 편차 적용방법 209
〈그림 II-2〉 정위치 편집 세부내용 210
〈그림 II-3〉 AutoCAD의 리습을 이용한 지형도 표고의 편차 일괄 적용 212
〈그림 II-4〉 1/5,000 수치지형도에 포함된 표고 관련 도형·속성 정보 213
〈그림 II-5〉 통합기준점 표고값 일괄 변환(예시) 214
〈그림 II-6〉 확인용 도면출력(예시) 215